(57)【要約】【課題】複数の像担持体が転写体上に配列されたタンデム式のカラー画像形成装置を用いた画像形成において、フィルミングの発生を抑制するとともに、無機酸化物による転写体の汚染を抑制して、高品質な画像を得ることができるフルカラー現像剤を提供することである。【解決手段】少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナー母体に、研磨剤として無機酸化物が外添された、色の異なる複数のトナーを含み、これらの複数のトナーにおける各無機酸化物の添加量をトナー像転写の順にＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄｎ（ただし、ｎは３以上の整数）とするとき、これらの添加量が下式(1)，(2)を満足するフルカラー現像剤である。式(1)：Ｄ１＞Ｄ２≧Ｄ３≧・・・≧Ｄｎ、式(2)：（Ｄ１×ｎ）＞（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋・・・＋Ｄｎ）≧（Ｄ１×２）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナー母体に、研磨剤として無機酸化物が外添された、色の異なる複数のトナーを含むフルカラー現像剤であって、
前記複数のトナーにおける各無機酸化物の添加量をトナー像転写の順にＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄｎ（ただし、ｎは３以上の整数）とするとき、これらの添加量が下式(1)，(2)を満足することを特徴とするフルカラー現像剤。
【数１】
2005157019.tif 000010
【数２】
2005157019.tif 000011
【請求項２】
前記添加量Ｄ１は、トナー母体１００質量部に対して０．１〜３．０質量部である請求項１記載のフルカラー現像剤。
【請求項３】
転写体と、この転写体の移動方向に沿って配列され転写体上にトナー像を順に転写させる複数の像担持体と、これらの像担持体上に請求項１または２記載のフルカラー現像剤の各トナーを供給してトナー像を形成するための複数の現像剤担持体とを備えたことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルカラー現像剤およびフルカラー画像形成装置に関し、より詳しくは複数の像担持体が転写体上に配列されたタンデム式のフルカラー画像形成装置およびこの装置に好適なフルカラー現像剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンターなどに用いられている画像形成方法では、感光体ドラム（像担持体）におけるフィルミングの発生を防止し転写不良を防ぐために、結着樹脂、着色剤等からなるトナー母体に無機酸化物を研磨剤として外添した現像剤が提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００３】
しかしながら、複数の感光体ドラムが中間転写ベルトや転写搬送ベルトなどの転写体上に配列されたタンデム式のカラー画像形成装置では、転写体が無機酸化物で汚染されて転写不良が生じ、画像品質に悪影響を及ぼして、転写紙に縦筋が発生するなどの不具合が生じることがある。
【特許文献１】特開２００３−４３７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、複数の像担持体が転写体上に配列されたタンデム式のカラー画像形成装置を用いた画像形成において、フィルミングの発生を抑制するとともに、無機酸化物による転写体の汚染を抑制して、高品質な画像を得ることができるフルカラー現像剤、およびこの現像剤を用いるフルカラー画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、転写体に最初に転写されるトナー（最上流の像担持体に供給するトナー）における無機酸化物の添加量を、他のトナーにおける無機酸化物の添加量よりも多くするとともに、添加量の合計を所定の範囲内（Ｄ１×ｎ＞総添加量≧Ｄ１×２）にすることで、フィルミングの発生を抑制するとともに、無機酸化物による転写体の汚染を抑制して、高品質な画像を得ることができるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明のフルカラー現像剤は、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナー母体に、研磨剤として無機酸化物が外添された、色の異なる複数のトナーを含むフルカラー現像剤であって、前記複数のトナーにおける各無機酸化物の添加量をトナー像転写の順にＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄｎ（ただし、ｎは３以上の整数）とするとき、これらの添加量が下式(1)，(2)を満足することを特徴とする。
【数３】
2005157019.tif 000002
【数４】
2005157019.tif 000003
【０００７】
また、前記添加量Ｄ１は、トナー母体１００質量部に対して０．１〜３．０質量部であるのが好ましい。
【０００８】
本発明のフルカラー画像形成装置は、転写体と、この転写体の移動方向に沿って配列され転写体上にトナー像を順に転写させる複数の像担持体と、これらの像担持体上に前記フルカラー現像剤の各トナーを供給してトナー像を形成するための複数の現像剤担持体とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数のトナーにおける各無機添加物の添加量が上記条件を満足するようにそれぞれ設定されているので、フィルミングの発生を抑制するとともに、無機酸化物による転写体の汚染を抑制して、高品質な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を詳細に説明する。本実施形態にかかるフルカラー現像剤は、複数の像担持体が中間転写ベルト、中間転写ドラム、転写搬送ベルトなどの転写体上に配列されたタンデム式のカラー画像形成装置に使用され、少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナー母体に、研磨剤として無機酸化物が外添された、色の異なる複数のトナーを含んでいる。
【００１１】
結着樹脂としては、その種類は特に制限されるものではなく、例えばポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用するのが好ましい。
【００１２】
具体的には、ポリスチレン系樹脂としては、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。共重合モノマーとしては、ｐ−クロルスチレン；ビニルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類；塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデンなどのＮ−ビニル化合物などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用することもできるし、あるいは２種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させることもできる。
【００１３】
ポリスチレン系樹脂は、２つの質量平均分子量ピーク（低分子量ピークと高分子量ピーク）を有しているのが好ましい。具体的には、低分子量ピークが３，０００〜２０，０００の範囲内であり、高分子量ピークが３００，０００〜１，５００，０００の範囲内であり、質量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１０以上であるのが好ましい。質量平均分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また耐オフセット性を向上させることもできる。なお、結着樹脂の質量平均分子量および数平均分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより求めることができる。
【００１４】
ポリエステル系樹脂としては、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合ないし共縮重合によって得られるものが使用できる。ポリエステル系樹脂を合成する際に用いられる成分としては、以下のものが挙げられる。
【００１５】
２価または３価以上のアルコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のジオール類；ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノール類；ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の３価以上のアルコール類が例示される。
【００１６】
２価または３価以上のカルボン酸成分としては、２価または３価カルボン酸、この酸無水物またはこの低級アルキルエステルが用いられ、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、あるいはｎ−ブチルコハク酸、ｎ−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたはアルケニルコハク酸等の２価カルボン酸；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等の３価以上のカルボン酸等が例示される。
【００１７】
ポリエステル系樹脂の高化式フローテスターで測定した軟化点は、好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１２０〜１４０℃であるのがよい。
【００１８】
また、結着樹脂は、定着性が良好な観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、ソックスレー抽出器を用いて測定される架橋部分量（ゲル量）が１０質量％以下の値、好ましくは０．１〜１０質量％の範囲内の値であれば、熱硬化性樹脂であってもよい。このように一部架橋構造を導入することにより、定着性を低下させることなく、現像剤の保存安定性や形態保持性、あるいは耐久性をより向上させることができる。よって、トナー母体の結着樹脂として、熱可塑性樹脂を１００質量％使用する必要はなく、架橋剤を添加したり、あるいは熱硬化性樹脂を一部使用することもできる。
【００１９】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂やシアネート系樹脂等を使用することができる。具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、シアネート樹脂等の１種または２種以上の組み合わせが挙げられる。
【００２０】
また、結着樹脂としては、磁性粉の分散性を向上させるために、ヒドキロキシ（水酸）基、カルボキシル基、アミノ基およびグリシドキシ（エポキシ）基から選択される少なくとも一つの官能基を分子内に有する樹脂を使用するのが好ましい。これらの官能基を有しているか否かは、フーリエ変換赤外分光装置（ＦＴ−ＩＲ装置）を用いて確認することができ、さらに滴定法を用いて定量することができる。
【００２１】
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、５５〜７０℃の範囲内の値とするのが好ましい。結着樹脂のガラス転移点が５５℃未満になると、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下するおそれがある。一方、結着樹脂のガラス転移点が７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなるおそれがある。なお、結着樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、比熱の変化点から求めることができる。
【００２２】
着色剤としては、黒色顔料として、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック；黄色顔料として、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ；橙色顔料として、赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ；赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ；紫色顔料として、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ；青色顔料として、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ；緑色顔料として、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンＧ；白色顔料として、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛；白色顔料として、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等を使用できる。これらの着色剤は結着樹脂１００質量部当り２〜２０質量部、特に５〜１５質量部の範囲で使用するのが好ましい。
【００２３】
本発明の現像剤には、本発明の効果を害しない範囲でその他の添加剤を添加しても構わない。このような添加剤としては、例えばワックス、電荷制御剤などが挙げられる。
【００２４】
ワックスとしては、特に限定はなく、例えばカルナバワックス、サトウワックス、木ワックス等の植物性ワックス；蜜ワックス、昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス；エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュワックス（ＦＴワックス）、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスなどが挙げられる。この中でも分散性の点から、エステルを側鎖に有すＦＴワックスやポリエチレンワックスを使用するのが好ましい。
【００２５】
また、ワックスは、示差走査熱量計による吸熱曲線における吸熱メインピークが７０〜１００℃の範囲にあるものが好ましい。吸熱メインピークが７０℃未満にある場合、トナーブロッキングおよびホットオフセットが生じるおそれがあり、他方吸熱メインピークが１００℃を超える場合、低温定着性が得られないおそれがある。
【００２６】
さらに、ワックスの添加量は結着樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部の範囲であるのが好ましい。ワックスの添加量が０．１質量部未満になると、充分なワックスの効果が得られにくくなるおそれがあり、添加量が２０質量部を超えると、耐ブロッキング性が低下し、またトナー母体からの脱離が生じるおそれがある。
【００２７】
電荷制御剤としては、これまで公知の電荷制御剤を使用でき、例えば正帯電性電荷制御剤としては、ニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、アミン系化合物、有機金属化合物等を使用でき、負帯電性電荷制御剤としては、オキシカルボン酸の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、金属錯塩染料やサリチル酸誘導体等を使用できる。
【００２８】
トナー母体に研磨剤として外添する無機酸化物としては、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどが使用できる。無機酸化物の体積平均径は、０．０２〜１．０μｍ、好ましくは０．１〜０．３μｍであるのがよい。無機酸化物の体積平均径が０．０２μｍ未満になると、感光体表面を研磨する能力が低下するとともに凝集しやすくなるおそれがある。一方、体積平均径が１．０μｍを超えると、無機酸化物がトナー母体から離脱しやすくなるおそれがある。
【００２９】
本発明では、トナー母体に対する無機酸化物の添加量をトナー像転写の順に（トナー像が先に転写される方を上流側という）Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄｎ（ただし、ｎは３以上の整数）とするとき、これらの添加量が下式(1)，(2)を満足することが重要である。
【数５】
2005157019.tif 000004
【数６】
2005157019.tif 000005
【００３０】
ここで、無機添加物の各添加量を式(1)，(2)のように設定しているのは、以下のような理由に基づいている。すなわち、像担持体におけるフィルミングは、転写紙の紙粉等の影響により、上流側の像担持体、特に最上流の像担持体において発生しやすいことから、添加量Ｄ１を大きくすることにより、特に最上流の像担持体におけるフィルミングの発生を抑制するとともに、他の添加量Ｄ２，Ｄ３，・・・，Ｄｎを式(1)，(2)を満足する範囲内でＤ１よりも小さくすることにより、無機酸化物による転写体への汚染を抑制している。
【００３１】
また、添加量Ｄ１は、最上流の像担持体においてフィルミングが発生せず、無機酸化物がトナー母体表面から離脱して転写体を汚染しないように、添加する無機酸化物に応じて設定すればよく、特に限定されないが、トナー母体１００質量部に対して０．１〜３．０質量部、好ましくは０．５〜１．５質量部であるのがよい。最上流の像担持体においてフィルミングの発生および転写体の汚染を抑制できるか否かの判断は、例えば実際に耐刷試験をして出力画像を評価することにより行うことができる。
また、Ｄ２はＤ１の５０〜９０％、Ｄ３はＤ１の１０〜１００％、Ｄ４はＤ１の１０〜１００％に設定するのがよい。ｎは３または４であるのが好ましい。Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が上記範囲を下回ると、感光体表面（特に最上流側とその下流に位置する感光体表面）にフィルミングが発生する傾向にあり、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が上記範囲を上回ると無機酸化物がトナー表面より脱離し易くなり転写体が無機酸化物により汚染される傾向にあり、ともに画像不良が発生し易くなる。
【００３２】
無機酸化物の添加量は、例えば以下のようにして確認することができる。すなわち、トナーを約２０ｔの圧力でプレスし円盤状に成形して測定試料を作製し、この測定試料を蛍光Ｘ線分析装置（例えば、理学社製３２７０型）を用いて定量分析する。
【００３３】
無機酸化物とトナー母体との混合は、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー等を用いて行うことができる。また、無機酸化物には、シリコーンオイル処理、カップリング処理などの公知の表面処理を施してもよい。さらに、上記の無機酸化物と共に炭酸カルシウムなどの炭酸塩を研磨剤として使用することもできる。
【００３４】
トナー母体に外添する表面処理剤としては、トナーの帯電制御性や嵩密度（流動性）等を調整するために、シリカ等の無機微粉末；ポリメチルメタクリレート等の有機微粉末；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を併用することができる。表面処理剤の添加量は、トナー母体１００質量部に対して０．１〜２．０質量部の範囲であるのが好ましい。表面処理剤とトナー粒子との混合は、例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー等を用いて行うことができる。
【００３５】
以下、本発明のフルカラー現像剤におけるトナーの製造方法について説明する。まず、結着樹脂と、所定量の着色剤と、必要に応じてワックス、電荷抑制剤等の添加剤とをヘンシェルミキサー等の混合装置に投入し混合する。ついで、この混合物を二軸押出機等で溶融混練した後、ドラムフレーカー等で冷却し、ハンマーミル等の粉砕機で粗粉砕する。ついで、機械式ミル等の粉砕機で微粉砕した後、風力分級機等を用いて分級して体積平均径が前記範囲のトナー母体を得る。
【００３６】
次に、得られたトナー母体に対して、所定量の無機酸化物および必要に応じてシリカ等の表面処理剤を外添し、ヘンシェルミキサー等の混合装置で撹拌混合してトナーを得る。
【００３７】
得られたトナーは、一成分系のフルカラー現像剤として使用してもよく、キャリアと混合して二成分系のフルカラー現像剤として使用してもよい。
【００３８】
二成分系の現像剤に用いるキャリアは、特に限定されず、例えば鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属及びそれらの合金、あるいは希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライトなどのソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物及びこれらの混合物等の磁性体材料を焼結、アトマイズ等を行うことによって製造した磁性体粒子、及び当該磁性体粒子の表面を樹脂被覆したものなどを使用することができる。
【００３９】
また、上記キャリアとして磁性体分散型樹脂を使用することもできる。この場合、用いる磁性体としては上記磁性体材料が使用でき、結着樹脂としては、例えばビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂あるいはこれらの混合物を挙げることができる。
【００４０】
キャリアの粒子径は、一般に電子顕微鏡法による粒径で表して２０〜２００μｍ、特に３０〜１５０μｍであるのが好ましい。またキャリアの見掛け密度は、磁性材料を主体とする場合は磁性体の組成や表面構造等によっても相違するが、一般に２．４〜３．０ｇ／ｃｍ3の範囲であるのが好ましい。
【００４１】
二成分系現像剤中のトナー濃度は１〜２０質量％、好ましくは３〜１５質量％であるのがよい。トナー濃度が１質量％未満の場合、画像濃度が薄くなりすぎるおそれがある。一方、トナー濃度が２０質量％を超える場合、現像装置内でトナー飛散が発生し、機内汚れや転写紙などの背景部分にトナーが付着する不具合が生じるおそれがある。
【００４２】
以下、本発明のフルカラー現像剤を好適に用いることができるカラー画像形成装置について説明する。図１は、４つの感光体ドラム（像担持体）が転写搬送ベルト（転写体）上に配列されたタンデム式（直接転写タンデム方式）のカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【００４３】
図１に示すように、この画像形成装置におけるハウジング１０内には、一対のローラ１２，１２’に張架されて走行する転写搬送ベルト１１が配設され、この転写搬送ベルト１１の上にはトナー像転写の順に（上流側から順に）４つの画像形成部１０１，１０２，１０３，１０４が配設されている。
【００４４】
画像形成部１０１，１０２，１０３，１０４は、帯電手段１、露光手段２、現像手段３、クリーニング手段５が感光体ドラム（像担持体）６１，６２，６３，６４の周囲にそれぞれ配設された構造を有している。これらの感光体ドラム６１，６２，６３，６４は、転写搬送ベルト１１の移動方向に沿って順に配列されている。
【００４５】
図２は、画像形成部１０１における現像手段３を拡大した拡大断面図である。この現像手段３は、磁石３１ａをスリーブ３１ｂに固定内蔵した現像スリーブ（現像剤担持体）３１と、スパイラル状の撹拌部材３２とを備え、現像スリーブ３１の右上方部には、現像部へ搬送される現像剤量を規制するとともに摩擦帯電を付与するブレード３３が、現像スリーブ３１から所定距離離れて配設されている。また、撹拌部材３２の上方にはトナーホッパー３４が設けられている。このトナーホッパー３４内には、トナーＴ１（Ｂｌａｃｋトナー）が収容されている。
【００４６】
他の画像形成部１０２，１０３，１０４の構成も画像形成部１０１と同様である。これらの画像形成部１０２，１０３，１０４におけるトナーホッパー３４内には、トナーＴ２（Ｙｅｌｌｏｗトナー），Ｔ３（Ｃｙａｎトナー），Ｔ４（Ｍａｇｅｎｔａトナー）がそれぞれ収容されている。トナーＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、トナー母体に前記無機酸化物がＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の添加量でそれぞれ外添されたものである。これらの添加量Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は下式(1)’，(2)’を満足している。
【数７】
2005157019.tif 000006
【数８】
2005157019.tif 000007
【００４７】
図３は、画像形成装置における定着手段７を拡大した拡大断面図である。定着手段７は、上定着ローラ７１に下定着ローラ７２を接触させた基本構造を有する。上定着ローラ７１の外周にはオイル塗布装置は設けられていない。上・下定着ローラ７１，７２はどちらも、円筒状のコア７１１，７２１の外周にゴム層７１２，７２２を形成した構造を有し、コア７１１，７２１の中心にはヒータ７１３，７２３が配設され、上・下定着ローラ７１，７２の表面に接触するように配置されたサーミスタ７１４，７２４により所定温度にオン・オフ制御されている。設定温度は、使用するトナーの種類により適宜決定されるが、一般に１６０〜２１０℃の範囲である。上定着ローラ７１の外周には、付着したトナーを除去するためのクリーニングブレード７１５が配設されると共に、紙の巻付きを防止するための分離爪７１６が配設されている。
【００４８】
次に、上記画像形成装置の画像形成工程を概説する。画像形成部１０１を例に挙げると、まず、感光体ドラム６１の表面が帯電手段１により正極性に一様に帯電する。ついで、露光手段２で感光体ドラム６１の表面に静電潜像を形成する。
【００４９】
現像手段３では、撹拌部材３２の右側側壁に設置されているトナーセンサ３５により現像手段３内のトナー量の不足が検知されると、補給ローラ３６が回転してトナーホッパー３４から現像手段３にトナーＴ１が供給される。供給されたトナーＴ１は撹拌部材３２によってキャリアと撹拌混合されて現像スリーブ３１に順次供給される。供給されたトナーＴ１とキャリアは現像スリーブ３１上に現像剤層を形成する。現像スリーブ３１の現像剤は、現像スリーブ３１の反時計回りの回転によって感光体ドラム６１の対向位置（現像部）に送られる。このとき、現像部に送られる現像剤量がブレード３３によって制御されるとともにトナーＴ１に摩擦帯電が付与される。そして、この帯電したトナーＴ１が感光体ドラム６１上の静電潜像に付着して、静電潜像が可視像化（現像）されトナー像が形成される。他の画像形成部１０２，１０３，１０４においても上記と同様の流れで感光体ドラム６２，６３，６４上の静電潜像が可視像化されトナー像がそれぞれ形成される。
【００５０】
一方、ハウジング１０内の下部に設けられた給紙カセット１３から搬送されてきた転写紙（不図示）は、転写搬送ベルト１１上を搬送方向（図１の右から左方向）へ移動する。このとき、転写搬送ベルト１１の下側に設けられた転写ローラ（転写手段）４にトナーの帯電極性と逆極性のバイアス電荷を印加して、転写搬送ベルト１１上を搬送されてきた転写紙（不図示）に、感光体ドラム６１，６２，６３，６４上に形成された各色のトナー像が、上流側の感光体ドラム６１から順に転写される。
【００５１】
感光体ドラム６１，６２，６３，６４上の転写されなかったトナーはクリーニング手段５によりそれぞれ除去される。図３に示すように、転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像Ｔは、定着ローラ７１と下定着ローラ７２とを備えた定着手段７において熱及び圧力が加えられて転写紙Ｐ上に溶融定着された後、この転写紙Ｐがハウジング１０の上方に排出される。
【００５２】
本発明のフルカラー現像剤は、図４に示す画像形成装置にも好適に使用可能である。図４は、４つの感光体ドラムが中間転写ベルト（転写体）上に配列されたタンデム式（間接転写タンデム方式）のフルカラー画像形成装置を示す概略断面図である。この画像形成装置は、ローラ４１，４２，４３に張架されて走行する中間転写ベルト４５を備えており、この中間転写ベルト４５上に、トナー像転写の順に（上流側から順に）感光体ドラム６１，６２，６３，６４が配列されている。
【００５３】
この画像形成装置では、中間転写ベルト４５の表面に、感光体ドラム６１，６２，６３，６４上に可視像化されたトナー像が、上流側の感光体ドラム６１から順に転写される。そして、この中間転写ベルト４５上に転写されたフルカラー画像は、給紙カセット１３からロール４１と転写ロール４４との間に搬送されてきた転写紙（不図示）に転写される。中間転写ベルト４５上の転写されなかったトナーはクリーニング手段４６により除去される。転写紙上に転写されたフルカラー画像は、定着ローラ７３と定着ローラ７４とを備えた定着手段７’において熱および圧力が加えられて転写紙上に溶融定着された後、この転写紙がハウジング１０の上方に排出される。他の部位については、図１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
なお、各感光体ドラム上の静電潜像を現像する方法は正現像法および反転現像法のいずれでもよく、また現像方式としては現像剤層と感光体ドラムが接触する接触現像方式および両者が接触しないジャンピング現像方式のいずれでもよい。高品質の画像を得る観点からは反転現像法が好ましい。この場合、感光体ドラムをトナーと同極性に帯電させ、潜像部分の電荷を露光により除去する。そして現像部において現像スリーブと感光体ドラムとの間に、現像バイアスとして直流に交流を重畳した交互電圧を印加することにより、感光体ドラム上の電荷の除去された静電潜像に現像剤中のトナーを転移させ静電潜像に付着させてトナー像として可視化する。
【００５５】
また、本発明において使用できる感光体ドラムの材料は、特に限定されず、従来公知のものが使用できる。例えば、非晶質シリコン系感光体、有機系感光体、Ｓｅ系感光体、ＺｎＯ感光体、ＣｄＳ系感光体などの感光体が挙げられる。この中でも耐久性の観点からは非晶質シリコン感光体が好ましい。
【００５６】
さらに、上記実施形態では、現像スリーブ３１に内蔵した磁石３１ａは固定されており、円筒上のスリーブ３１ｂが回転する構造になっているが、内蔵磁石３１ａを回転させてスリーブ３１ｂを固定する構造、あるいは内部磁石３１ａおよびスリーブ３１ｂの双方を回転させる構造（回転方向は同方向・逆方向のいずれでもよい）であっても構わない。
【００５７】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５８】
［実施例１〜７、比較例１〜６］
結着樹脂としてポリエステル樹脂（花王製）を１００質量部、ワックスとしてカルバナワックス（東亜化成製）を５質量部、着色剤を５質量部、帯電制御剤として４級アンモニウム塩化合物（オリエント化学製）を３質量部それぞれヘンシェルミキサーに投入・混合した後、二軸押し出し機で溶融混練してドラムフレーカーで冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した。次に機械式ミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して体積平均径９．０μｍの４色のトナー母体（Ｂｌａｃｋトナー：ＢＫ、Ｙｅｌｌｏｗトナー：Ｙ、Ｃｙａｎトナー：Ｃ、Ｍａｇｅｎｔａトナー：Ｍ）を作製した。なお、ＢＫ用黒色顔料としてはカーボンブラック、Ｙ用イエロー顔料としてはＣ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｙｅｌｌｏｗ１７、Ｍ用マゼンタ顔料としてはＣ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２をそれぞれ使用した。
【００５９】
これらのトナー母体１００質量部に対して、表１に示す添加量（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）の酸化チタン（体積平均径０．２５μｍ）と、疎水性シリカ（体積平均径０．０１２μｍ）０．８質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーで高撹拌混合して４色の正帯電性トナーをそれぞれ作製した。ついで、作製したトナー７質量部とフェライトキャリア（パウダーテック社製）９３質量部とを混合して４色の現像剤をそれぞれ得た。
【００６０】
図４に示すような中間転写ベルトを備えた構造の京セラミタ（株）製のタンデム式カラー画像形成装置「ＦＳ-Ｃ５０１６Ｎ」を用いて、上記で得られた現像剤の性能評価を行った。結果を表２に示す。
なお、評価試験は、所定のフルカラー原稿を使用して、１万枚の印字試験を行い、フィルミングが原因の斑点状の濃淡画像、転写ベルト汚染が原因の筋状の濃淡画像の発生有無を目視により観察した。フルカラー原稿としては、Ａ４サイズで、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色が２５％濃度で印刷されたハーフトーン画像を使用した。
【表１】
2005157019.tif 000008
【表２】
2005157019.tif 000009
【００６１】
表２から、Ｄ１＝Ｄ２であるため式(1)を満足せず、かつ総添加量（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｄ４）が（Ｄ１×４）と同じ値であるため式(2)を満足しない比較例１および比較例４では、中間転写ベルトが酸化チタンで汚染されて転写紙に縦筋が発生していた。また、総添加量が（Ｄ１×２）よりも小さいため式(2)を満足しない比較例２，比較例３，比較例５，比較例６では、感光体ドラムにフィルミングが発生した。
【００６２】
一方、各現像剤における無機添加物の添加量が式(1)，(2)を満足する実施例１〜実施例６では、中間転写ベルトが汚染されることなく、しかもフィルミングの発生も認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のフルカラー現像剤を好適に使用できるタンデム式カラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置における現像装置を拡大した拡大断面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置における定着手段を拡大した拡大断面図である。
【図４】本発明のフルカラー現像剤を好適に使用できるタンデム式カラー画像形成装置の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  帯電手段
２  露光手段
３  現像手段
４  転写ローラ
５  クリーニング手段
７，７’  定着手段
１０  ハウジング
１１  転写搬送ベルト（転写体）
１２，１２’  ローラ
１３  給紙カセット
３１  現像スリーブ（現像剤担持体）
３２  撹拌部材
４１，４２，４３  ローラ
４４  転写ローラ
４５  中間転写ベルト（転写体）
４６  クリーニング手段
６１，６２，６３，６４  感光体ドラム（像担持体）
７１  上定着ローラ
７２  下定着ローラ
７３，７４  定着ローラ
１０１，１０２，１０３，１０４  画像形成部
【図１】
2005157019.tif 000012
【図２】
2005157019.tif 000013
【図３】
2005157019.tif 000014
【図４】
2005157019.tif 000015